球形红细菌对六价铬的生物还原与三价铬积累

目的研究球形红细菌将高毒性六价铬Cr(Ⅵ)还原为低毒性三价铬Cr(Ⅲ)的最适条件及其机制。方法通过研究不同理化因素对球形红细菌还原Cr(Ⅵ)的影响,确定还原Cr(Ⅵ)的最适条件;利用透射电镜(TEM)分析铬在细胞中的分布;利用傅里叶变换红外光谱研究细胞表面上参与Cr(Ⅵ)还原的官能团;利用紫外-可见(UV-Vis)分光光度法测定上清液、细胞表面和胞内可溶性组分中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的含量随时间的变化。结果球形红细菌还原Cr(Ⅵ)的最佳条件为光照厌氧、初始浓度100.0 mg/L、初始pH为7.0和培养温度30.0℃。TEM分析表明,球形红细菌胞内存在由Cr(Ⅵ)还原积累的Cr(Ⅲ)。菌体表面的-OH、-NH和-C=O等官能团参与了Cr(Ⅵ)的还原与Cr(Ⅲ)的积累。结论球形红细菌能有效还原Cr(Ⅵ),其机制包括生物还原和积累。

沼液资源化利用混凝-絮凝处理技术研究进展

未经处理的沼液其悬浮物,氨氮,COD和有机物含量均较高,直接排放将会对环境造成严重影响。混凝-絮凝作为一种简单、高效、低成本的废水处理技术,在沼液处理领域具有良好的发展应用前景。文章介绍了我国沼液的来源特点、常见处理方法与资源化利用现状,对壳聚糖、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝和微生物絮凝剂为代表的絮凝剂在沼液处理工艺中的去除效果进行了分析,以期能够为沼液处理及资源化利用提供理论依据和实际应用指导。

光合细菌球形红细菌降解HMX

研究了供氧光照、奥克托今(HMX)初始浓度、接种量、p H值和温度对驯化球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株降解HMX能力的影响,对其降解动力学方程进行了拟合分析。通过改变1个影响因素,固定其它4个条件,确定了球形红细菌降解HMX的最适宜条件。用分光光度计对HMX浓度和球形红细菌细胞生物量进行了测定。结果表明,驯化后的球形红细菌可高效降解奥克托今,球形红细菌H菌株在不同供氧光照条件下均能很好生长并降解HMX,且降解率均达到70%以上,最佳降解条件为光照厌氧。该菌株降解HMX的最适条件为:HMX初始浓度为100 mg·L^(-1)、p H值为7.0、接种量为15%,温度为30℃,在96 h降解率达到最高,为88.9%。球形红细菌降解HMX的过程符合一级反应动力学方程。

球形红细菌降解2,4-二硝基甲苯的途径及酶学性质

采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了球形红细菌降解2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)的中间代谢产物,分析了可能的降解途径,讨论了培养基中2,4-DNT的初始质量浓度、溶液pH值及反应温度对3种酶的酶比活力影响。结果表明,当2,4-DNT的初始质量浓度为40 mg/L时,培养72h后,可以检测到5种物质:2,4-二硝基甲苯、4-氨基-2硝基甲苯、2-氨基-4硝基甲苯、4-硝基-1,2-二(三甲基硅烷)苯、1,2,4-三(三甲基硅烷)苯,其可能的降解途径为2,4-DNT首先还原为4-氨基-2-硝基甲苯和2-氨基4-硝基甲苯,再进一步转化为4-硝基-1,2-羟基苯,然后氧化为1,2,4-三羟基苯,之后开环生成β-酮己二酸,最终降解为小分子物质。硝基还原酶、邻苯二酚2,3-双加氧酶和邻苯二酚1,2-双加氧酶的酶比活力最适宜温度分别为35、30、35℃,最适宜pH值分别为7.0、8.0、7.0,最适宜培养基初始2,4-DNT质量浓度均为40mg/L。

球形红细菌降解HMX的途径及产酶特性

为了进一步研究球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株对HMX生物转化过程及产酶特性,研究了不同碳源、氮源及金属离子对该菌株生物转化奥克托今(HMX)的效率及其生长的影响;采用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)分析了球形红细菌降解HMX的中间代谢产物,推测了可能的降解途径;测定了不同条件对菌株产酶比活力的影响,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析了酶谱。结果表明,该菌株转化HMX的最适碳源、组合氮源和金属离子分别为苹果酸、(NH4)2SO4和酵母膏以及Ca2+;当HMX的初始浓度为100mg·L^-1时,培养96h后,可以检测到三种物质:两种HMX亚硝基衍生物(单亚硝基mNs-HMX和二亚硝基dNs-HMX)及次甲基二硝胺(MEDINA),其母离子的质荷比分别为279、263和136。推测其可能的降解途径为两条,一条是利用还原酶,HMX被还原为mNs-HMX和dNs-HMX;另外一条,利用水解酶,HMX经转化并开环裂解为次甲基二硝胺。菌体细胞粗酶液酶比活力和聚丙烯酰胺凝胶电泳实验表明,HMX浓度在75,100mg·L^-1时,对菌株产酶比活力有明显的促进作用,而HMX浓度为125,150mg·L^-1时,对菌株产酶比活力有抑制作用。pH为7.0时,该菌株产生的酶比活力最高。

微生物降解2,4-二硝基甲苯的研究进展

从降解2,4-DNT的微生物种类、降解途径、影响因素以及关键酶的基因克隆与表达综述了近些年来的研究进展,并提出了微生物降解2,4-DNT出现的一些问题以及该研究领域的发展趋势。

球形红细菌生物转化2,4-二硝基甲苯及硝基还原酶性质

为了探索球形红细菌生物转化2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)的中间产物变化趋势及硝基还原酶性质,研究了不同氮源组合对球形红细菌生物转化2,4-DNT的效率及球形红细菌细胞生长的影响,测定了2,4-DNT及2,4-DNT生物转化产物在不同时间的浓度变化,用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(native-PAGE)法分析了硝基还原酶的同工酶谱,测得了硝基还原酶的动力学参数。结果表明,球形红细菌转化2,4-DNT的最适组合氮源为(NH_4)_2SO_4/酵母膏;球形红细菌能够高效还原2,4-DNT为4-氨基-2-硝基甲苯(4A2NT)和2-氨基-4-硝基甲苯(2A4NT),但4A2NT的含量远大于2A4NT的含量,它们没有进一步还原为2,4-二氨基甲苯(2,4-DAT)。当2,4-DNT初始浓度为20、40和60 mg·L^(-1)时,对球形红细菌产生硝基还原酶活力有明显的促进作用,当2,4-DNT初始浓度为80 mg·L^(-1)时,对该酶活力有抑制作用;当pH值为7时,球形红细菌产生的硝基还原酶活力最高。球形红细菌中硝基还原酶的动力学参数,最大反应速率v_(max)和米氏常数K_m,分别为0.0507 mmol/(L·min)和0.1772 mmol·L^(-1)。